淺談生物實驗中的顏色反應

尹林潔

在生物實驗中，某些化學試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。因此，可以根據(jù)某些化學試劑所產(chǎn)生的顏色反應，來鑒定生物組織中某種成分的存在，或借助顏色反應的效果，來觀察生物組織中某種結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征和變化情況。生物實驗中常見的顏色反應包括紅色反應、磚紅色反應、藍色反應、紫色反應、藍紫色反應和橘黃色反應等。本文就生物實驗中常見顏色反應的原理、試劑、顏色變化和適用范圍等幾個方面加以歸納闡述，以拋磚引玉。

一、紅色反應

紅色反應包括蘇丹IV染液與脂肪的紅色反應和醋酸洋紅染液與染色體的紅色反應。

1．蘇丹IV染液與脂肪的紅色反應

（1）反應原理

蘇丹IV在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，當用蘇丹IV染料的酒精溶液處理含有脂肪的生物組織時，酒精中的蘇丹IV進入脂肪中，在脂肪中溶解、積累，并且吸附在脂肪顆粒上，將脂肪染成紅色。

（2）反應試劑—蘇丹IV

稱取1g蘇丹IV干粉，溶于500mL丙酮中，再加人體積分數(shù)為70％的酒精500mL，充分混合均勻后待用。

（3）顏色變化：白色→紅色

（4）用途：適用于鑒定脂肪

2．醋酸洋紅染液與染色體的紅色反應

（1）反應原理

醋酸洋紅染液是一種堿性染料，能夠電離出無色的陰離子和有色的陽離子，有色的陽離子可與細胞中帶負電荷的部分牢固地結(jié)合。如細胞核中的染色體(質(zhì))內(nèi)含脫氧核糖核酸，屬于酸性物質(zhì)，可電離出氫離子，而使自身帶負電荷，所以它能和醋酸洋紅染液電離出的有色陽離子通過電荷間的引力作用而牢固地結(jié)合，從而被染上紅色。

（2）反應試劑—醋酸洋紅

稱取10g洋紅，溶解在1000mL的質(zhì)量濃度為45％醋酸溶液中煮沸(沸騰時間不超過30秒)，冷卻后過濾使用，此溶液濃度為0．01g／mL，也可以在此溶液中再加入1％~2％鐵明礬水溶液5mL~10mL，顏色會變得更紅。

（3）顏色變化：無色→紅色

（4）用途：適用于染色體的著色

二、磚紅色反應

1．反應原理

生物組織中普遍存在的還原糖種類較多，常見的有葡萄糖、果糖、麥芽糖。它們的分子內(nèi)都含有還原性基團(游離醛基或游離酮基)，因此叫做還原糖。蔗糖的分子內(nèi)沒有游離的半縮醛羥基，因此叫做非還原性糖，不具有還原性。本實驗中，用斐林試劑或班氏試劑只能檢驗生物組織中還原糖存在與否，而不能鑒定非還原性糖。斐林試劑的甲液和乙液混合后，立即生成淡藍色的Cu(OH)2沉淀(班氏試劑的A液和B液混合后也能產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀)。Cu(OH)2在加熱條件下與醛基反應，被還原成磚紅色的Cu2O沉淀，醛基則被氧化為羧基。

2．反應試劑——費林試劑或班氏試劑

（1）費林試劑

斐林試劑由質(zhì)量濃度為0．1g／mL的氫氧化鈉溶液(甲液)和質(zhì)量濃度為O．05g/mL的硫酸銅溶液(乙液)配制而成。甲液：將100gNaOH放入有刻度的燒杯中，加水至1000mL，充分混合后得到質(zhì)量濃度為0．1g／mL的NaOH溶液，加膠塞蓋備用。乙液：將50g的CuSO4加入有刻度的燒杯中，加水至1000mL，攪拌待全部溶解后加膠塞蓋備用。此時CuSO4．的質(zhì)量濃度為0．05g／mL。使用時臨時配置，將4—5滴乙液滴入2mL甲液中，配完后立即使用。

（2）班氏試劑

班氏試劑由A液(硫酸銅溶液)、B液(檸檬酸鈉和碳酸溶液)配制而成。A液：取無水硫酸銅1．47g，溶于l00mL熱水中，冷卻后稀釋到150mL。B液：取檸檬酸鈉173g，無水碳酸鈉100g和600mL水共熱，溶后冷卻并加水至850mL。將A溶液傾注入B溶液中，邊加邊攪，如有沉淀可過濾，可以長期使用。

（3）顏色變化：淺藍色→棕色→磚紅色(沉淀)

（4）用途：適用于還原糖的鑒定

三、紫色反應

1．反應原理

鑒定生物組織中是否含有蛋白質(zhì)時，常用雙縮脲法，使用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑由質(zhì)量濃度為0．1g／mL的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為0．0lg／mL的硫酸銅溶液組成。在堿性溶液(NaOH)中，雙縮脲(H2NOC—NH—CONH2)能與CuSO4作用，形成紫色的絡(luò)合物，這個反應叫做雙縮脲反應。由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽鍵，因此，蛋白質(zhì)也能起雙縮脲反應，形成紫色的絡(luò)合物。

2．反應試劑—雙縮脲試劑

雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0．1g／mL的氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0．01g／mL的硫酸銅溶液)配制而成。取l0g氫氧化鈉放入容量瓶(或有刻度的燒杯)中，加水至100mL，待充分溶解后倒入試劑瓶中，配成質(zhì)量濃度為0．1g／mL的氫氧化鈉溶液，瓶口塞上膠塞，貼上標簽，寫上試劑A。取1g硫酸銅放入容量瓶(或有刻度的燒杯)中，加水至100mL，待充分溶解后倒入試劑瓶中，配成質(zhì)量濃度為0．01g／mL的硫酸銅溶液（藍色）。瓶口塞上膠塞，貼上標簽，寫上試劑B。

3．顏色變化：白色→紫色

4．用途：適用于蛋白質(zhì)的鑒定

四、藍色反應

藍色反應包括二苯胺試劑與脫氧核糖核酸(DNA)的藍色反應和碘液與淀粉的藍色反應。

1．二苯胺試劑與脫氧核糖核酸(DNA)的藍色反應

（1）反應原理

脫氧核糖核酸(DNA)分子在酸性溶液中加熱降解產(chǎn)生嘌呤脫氧核苷酸，嘌呤脫氧核苷酸在酸性條件下加熱，嘌呤堿基與脫氧核糖間的糖苷鍵斷裂，釋放出D—2—脫氧核糖，D—2—脫氧核糖進一步脫水生成6—羥基—酮基戊醛，6—羥基—酮基戊醛再和二苯胺共熱發(fā)生縮合反應，生成藍色化合物，而使溶液呈藍色(冷卻后顏色加深)。藍色化合物在595nm處，有最大光吸收。在反應液中加入少量乙醛，可以提高反應靈敏度。

（2）反應試劑—二苯胺試劑

A液：1．5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加15mL濃硫酸，用棕色瓶保存。如冰醋酸呈結(jié)晶狀態(tài)，則需加溫后待其熔化，再使用。B液：乙醛的體積分數(shù)為0．2％的溶液。使用時將0．1 mL B液加入到10mLA液中，現(xiàn)配現(xiàn)用。

（3）顏色變化：無色→藍色

（4）用途：適用于鑒定脫氧核糖核酸(DNA)

2．碘液與淀粉的藍色反應

（1）反應原理

淀粉為白色粉末狀，由10％—30％直鏈淀粉和70％—90％的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉可溶于熱水而不成糊狀，支鏈淀粉不溶于水，與熱水作用膨脹而成糊狀。直鏈淀粉由分子內(nèi)的氫鍵使鏈卷曲成螺旋狀，加入碘液，碘分子嵌入到螺旋結(jié)構(gòu)的空隙中，碘分子與淀粉之間借助范得華力聯(lián)系在一起，形成淀粉—I—碘絡(luò)合物，這種絡(luò)合物能夠比較均勻吸收除藍光以外的其它可見光（波長范圍為400—750nm），而使淀粉溶液呈現(xiàn)藍色。

（2）反應試劑—碘液

碘lg、碘化鉀2g、蒸餾水300mL，先將碘化鉀溶解在少量水中，再將碘溶解在碘化鉀溶液中，最后用水稀釋至1000mL。

（3）顏色變化：無色→藍色

（4）用途：適用于鑒定淀粉

五、藍紫色反應

1．反應原理

龍膽紫染液是一種堿性染料，能夠電離出無色的陰離子和有色的陽離子，有色的陽離子可與細胞中帶負電荷的部分牢固地結(jié)合。如細胞核中的染色體(質(zhì))內(nèi)含脫氧核糖核酸，屬于酸性物質(zhì)，可電離出氫離子，而使自身帶負電荷，所以它能和龍膽紫染液電離出的有色陽離子通過電荷間的引力作用而牢固地結(jié)合，從而被染上藍紫色。

2．反應試劑—龍膽紫

將10g龍膽紫溶解在1000mL肭質(zhì)量分數(shù)為2％的醋酸溶液中，即配制成質(zhì)量濃度為0．0lg/mL的龍膽紫溶液。

3．顏色變化：無色→藍紫色

4．用途：適用于染色體的著色

六、橘黃色反應

1．反應原理

蘇丹 在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，當用蘇丹 染料的酒精溶液處理含有脂肪的生物組織時，酒精中的蘇丹 進入脂肪中，在脂肪中溶解、積累，并且吸附在脂肪顆粒上，將脂肪染成橘黃色。

2．反應劑—蘇丹 試劑

稱取1g蘇丹 干粉，溶于1000mL體積分數(shù)為95%的酒精中，待全部溶解后再使用。

3．顏色變化：白色→橘黃色

4．用途：適用于脂肪的鑒定

以上，筆者只是介紹了生物實驗中常見的幾種顏色反應，更多的顏色反應等待我們?nèi)ネ诰蚝脱芯俊Ｈ绻軌虺浞职l(fā)揮顏色反應的特殊作用，必將對我們實施生物實驗教學有較大的幫助。

（責任編輯 劉 紅）